1. تكاليف المواد الخام
الصوديوم (Na)
- وفرة:الصوديوم هو العنصر السادس الأكثر وفرة في قشرة الأرض ومتوفر بسهولة في مياه البحر ورواسب الملح.
- يكلف:منخفض للغاية مقارنة بالليثيوم - كربونات الصوديوم عادة ما تكون40-60 دولارًا للطن، في حين أن كربونات الليثيوم هي13,000–20,000 دولار للطن(حسب بيانات السوق الأخيرة).
- تأثير:ميزة التكلفة الرئيسية في الحصول على المواد الخام.
مواد الكاثود
- تستخدم بطاريات أيون الصوديوم عادةً ما يلي:
- نظائر اللون الأزرق البروسي (PBAs)
- فوسفات الحديد والصوديوم (NaFePO₄)
- أكاسيد الطبقات (على سبيل المثال، Na₀.₆₇[Mn₀.₅Ni₀.₃Fe₀.₂]O₂)
- هذه المواد هيأرخص من أكسيد الكوبالت الليثيوم أو الكوبالت النيكل والمنجنيز (NMC)تستخدم في بطاريات ليثيوم أيون.
مواد الأنود
- الكربون الصلبهي مادة الأنود الأكثر شيوعًا.
- يكلف:أرخص من الجرافيت أو السيليكون المستخدم في بطاريات الليثيوم أيون، حيث يمكن الحصول عليه من الكتلة الحيوية (مثل قشور جوز الهند والخشب).
2. تكاليف التصنيع
المعدات والبنية التحتية
- التوافق:تصنيع بطاريات أيون الصوديوم هومتوافق في الغالب مع خطوط إنتاج بطاريات الليثيوم أيون الموجودة، تقليل النفقات الرأسمالية (CAPEX) للشركات المصنعة في مرحلة التحول أو التوسع.
- تكاليف الإلكتروليت والفاصل:على غرار Li-ion، على الرغم من أن التحسين لـ Na-ion لا يزال يتطور.
تأثير كثافة الطاقة
- بطاريات أيون الصوديوم لهاكثافة طاقة أقل(~100–160 واط/كجم مقابل 180–250 واط/كجم لبطاريات الليثيوم أيون)، مما قد يزيد التكلفةلكل وحدة من الطاقة المخزنة.
- لكن،دورة الحياةوأمانيمكن للخصائص أن تعوض تكاليف التشغيل على المدى الطويل.
3. توافر الموارد والاستدامة
الصوديوم
- الحياد الجيوسياسي:يتم توزيع الصوديوم على مستوى العالم ولا يتركز في المناطق المعرضة للصراعات أو الاحتكارية مثل الليثيوم أو الكوبالت أو النيكل.
- الاستدامة: عالية - الاستخراج والتكرير لهاتأثير بيئي أقلمن استخراج الليثيوم (وخاصة من مصادر الصخور الصلبة).
الليثيوم
- مخاطر الموارد: وجوه الليثيومتقلب الأسعار, سلاسل التوريد المحدودة، وتكاليف بيئية عالية(الاستخراج المكثف للمياه من المحاليل الملحية، وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون).
4. قابلية التوسع وتأثير سلسلة التوريد
- تكنولوجيا أيونات الصوديوم هيقابلة للتطوير بدرجة كبيرةبسببتوفر المواد الخام, منخفضة التكلفة، وتقليل قيود سلسلة التوريد.
- التبني الجماعييمكن أن يخفف الضغط على سلاسل توريد الليثيوم، وخاصة بالنسبةتخزين الطاقة الثابتة، والدراجات ذات العجلتين، والمركبات الكهربائية منخفضة المدى.
خاتمة
- بطاريات أيون الصوديومعرضفعالة من حيث التكلفة ومستدامةبديل لبطاريات الليثيوم أيون، وهو مناسب بشكل خاص لـتخزين الشبكة, السيارات الكهربائية منخفضة التكلفة، والأسواق النامية.
- مع نضوج التكنولوجيا،كفاءة التصنيعوتحسينات كثافة الطاقةومن المتوقع أن يؤدي ذلك إلى خفض التكاليف بشكل أكبر وتوسيع التطبيقات.
هل ترغب في رؤيةتنبؤ بالمناخاتجاهات تكلفة بطاريات أيون الصوديوم على مدى السنوات الخمس إلى العشر القادمة أوتحليل حالات الاستخداملصناعات محددة (على سبيل المثال، المركبات الكهربائية، والتخزين الثابت)؟
وقت النشر: ١٩ مارس ٢٠٢٥
